FR2740203A1 - CATALYTIC GAS COMBUSTION HEATING DEVICE - Google Patents

Abstract

The invention relates to a heating device (100) employing catalytic combustion of gas, especially of petroleum gases, comprising: a flat combustion enclosure (110) delimited by two parallel large plane walls (111, 112), at least one of which is a heater plate made of a metallic material, the said combustion enclosure (110) being provided with at least one gas inlet (130a, 132a, 132b, 134a) and one outlet (111a, 111b); a gas circulation circuit, devised inside the said combustion enclosure (110) between each gas inlet and each outlet, the gas circulation circuit passing through at least one catalytic contact surface (121a, 122a, 123a, 124a). According to the invention, the gas circulation circuit is defined by at least one catalytic support partition (121, 122, 123, 124), a longitudinal face of which constitutes the catalytic contact surface, the said partition extending perpendicularly to the heater plate, over practically the whole height of the said combustion enclosure so that the combustion front (121b, 122b, 123b, 124b) situated on the said catalytic support partition is flush with the heater plate, in the manner of an electric resistor element in an electric heating device with heater plate.

Description

La présente invention concerne de manière générale les dispositifs de chauffage par combustion catalytique de gaz, notamment les gaz de pétrole comme le butane et le propane, ainsi que les appareils qui incorporent de tels dispositifs notamment les appareils de chauffage et les appareils domestiques de cuisson. The present invention relates generally to devices for heating by catalytic combustion of gases, in particular petroleum gases such as butane and propane, as well as to devices which incorporate such devices, in particular to heating devices and domestic cooking appliances.

On peut citer par exemple, comme appareils domestiques de chauffage et de cuisson, les fours, friteuses, plaques de cuisson ou bien encore crêpières. Mention may be made, for example, as domestic heating and cooking appliances, ovens, fryers, hobs or even crepe makers.

On connaît depuis longtemps des dispositifs de chauffage à combustion catalytique tels que des brûleurs catalytiques à surface rayonnante. Catalytic combustion heating devices have been known for a long time, such as catalytic burners with a radiating surface.

Ils sont utilisés à des fins domestiques, tel que le chauffage d'appoint, ou industriel, tel que le séchage. They are used for domestic purposes, such as auxiliary heating, or industrial, such as drying.

Il s'agit en règle générale, d'une combustion atmosphérique à la surface d'un support catalytique ; le gaz combustible est amené à la surface à travers le support, la combustion catalytique se faisant à l'air libre, au débouché du mélange combustible à la surface du support. As a rule, it is atmospheric combustion on the surface of a catalytic support; the combustible gas is brought to the surface through the support, the catalytic combustion taking place in the open air, at the outlet of the combustible mixture at the surface of the support.

Le document Allemand DE - A - 1 401 162 décrit un dispositif de chauffage à combustion catalytique atmosphérique, comprenant une matière fibreuse résistant aux températures élevées et formant une structure cohérante en couche, cette matière fibreuse étant imprégnée d'une substance ayant une activité thermocatalytique. The German document DE - A - 1 401 162 describes a heating device with atmospheric catalytic combustion, comprising a fibrous material resistant to high temperatures and forming a coherent layer structure, this fibrous material being impregnated with a substance having a thermocatalytic activity.

Un tel dispositif comporte des moyens pour créer une circulation d'un mélange gaz combustible/gaz comburant au travers de ladite structure en matière fibreuse imprégnée de la substance catalytique dans une direction sensiblement perpendiculaire au plan de ladite structure de telle sorte que la combustion catalytique s'effectue à la surface externe de celle-ci. Such a device comprises means for creating a circulation of a combustible gas / oxidizing gas mixture through said structure of fibrous material impregnated with the catalytic substance in a direction substantially perpendicular to the plane of said structure so that the catalytic combustion s 'performs on the outer surface thereof.

Par ailleurs, on connaît des dispositifs de chauffage par combustion catalytique dans lesquels la combustion catalytique d'un mélange gaz combustible/gaz comburant, intervient dans une enceinte confinée, d'un bout à l'autre d'un trajet de circulation ménagé à l'intérieur d'un corps chauffant. Furthermore, catalytic combustion heating devices are known in which the catalytic combustion of a fuel gas / oxidant gas mixture takes place in a confined enclosure, from one end to the other of a circulation path arranged at the inside a heating body.

Le document Allemand précité DE - A - 1 401162 décrit également un dispositif de chauffage par combustion catalytique de gaz de ce type, qui comprend une enceinte de combustion plate délimitée par deux parois planes parallèles. Un garnissage catalytique se présentant sous la forme d'une couche de fibres imprégnée d'une substance catalytique, est disposé à l'intérieur de l'enceinte de combustion parallèlement auxdites plaques. The aforementioned German document DE-A-1 401162 also describes a device for heating by catalytic combustion of gas of this type, which comprises a flat combustion chamber delimited by two parallel planar walls. A catalytic lining, in the form of a layer of fibers impregnated with a catalytic substance, is arranged inside the combustion chamber parallel to said plates.

Le garnissage délimite d'un côté une chambre d'arrivée des gaz et de l'autre côté, une chambre d'évacuation des gaz brûlés. Un circuit de circulation de gaz est ménagé entre une entrée du mélange gazeux dans ladite chambre d'arrivée des gaz, et une sortie prévue dans la chambre d'évacuation.The lining defines on one side a gas inlet chamber and on the other side, a burnt gas discharge chamber. A gas circulation circuit is formed between an inlet of the gas mixture in said gas inlet chamber, and an outlet provided in the discharge chamber.

Le gaz circule alors en traversant la structure catalytique sous forme de couche suivant une direction perpendiculaire à ladite structure, la chaleur dégagée de la combustion catalytique étant transmise par convection et conduction aux parois planes définissant l'enceinte de combustion, et constituant des plaques de chauffe. The gas then flows through the catalytic structure in the form of a layer in a direction perpendicular to said structure, the heat released from the catalytic combustion being transmitted by convection and conduction to the plane walls defining the combustion chamber, and constituting heating plates. .

De même, le document EP - 0 380 705 décrit un dispositif de chauffage à combustion catalytique confinée, qui comprend à l'intérieur d'un corps de chauffe, un système d'allumage d'un mélange gaz combustible/gaz comburant, qui permet d'injecter ledit gaz en combustion au travers d'une surface d'échange catalytique. La surface d'échange catalytique est disposée parallèlement aux parois externes du corps de chauffe à distance de celles-ci. Le chauffage s'effectue par transmission de la chaleur de la combustion dégagée à une desdites parois constituant une plaque de chauffe. Likewise, the document EP-0 380 705 describes a heating device with confined catalytic combustion, which comprises inside a heating body, a system for igniting a combustible gas / oxidizing gas mixture, which allows injecting said gas in combustion through a catalytic exchange surface. The catalytic exchange surface is arranged parallel to the external walls of the heating body at a distance therefrom. The heating is carried out by transmission of the heat of the combustion released to one of said walls constituting a heating plate.

Le document US - 4 927 353 décrit un dispositif de chauffage à combustion catalytique d'une grande complexité, qui comporte en outre, une enceinte de combustion catalytique alimentée avec un mélange gazeux en combustion. Cette enceinte de combustion catalytique, se présente sous la forme d'un tube creux à l'intérieur duquel est disposé un garnissage catalytique qui définit de part et d'autre deux chambres de combustion, le gaz traversant ce garnissage produisant la combustion catalytique qui est transmise via une sortie de gaz à des plaques de chauffe. Document US Pat. No. 4,927,353 describes a highly complex catalytic combustion heating device, which further comprises a catalytic combustion chamber supplied with a gas mixture in combustion. This catalytic combustion chamber is in the form of a hollow tube inside which is disposed a catalytic lining which defines on both sides two combustion chambers, the gas passing through this lining producing the catalytic combustion which is transmitted via a gas outlet to heating plates.

Le document US - 4 836 117 décrit un système de chauffage à combustion catalytique qui se présente sous la forme de cylindres concentriques à l'intérieur desquels est ménagée une circulation de gaz traversant un garnissage catalytique disposé dans une ampoule intérieure, la combustion catalytique permettant de chauffer les parois extérieures dudit système. En particulier, ce document s'attache à définir le matériau du garnissage catalytique disposé à l'intérieur du système chauffage. Document US Pat. No. 4,836,117 describes a catalytic combustion heating system which is in the form of concentric cylinders inside which a circulation of gas is provided passing through a catalytic lining arranged in an interior bulb, catalytic combustion making it possible to heating the outer walls of said system. In particular, this document sets out to define the material of the catalytic lining placed inside the heating system.

Tous ces dispositifs de chauffage décrits précédement, font intervenir la combustion catalytique d'un mélange gaz combustible/gaz comburant, dans un support catalytique de type poreux ou fibreux, le catalyseur étant le plus souvent métallique. All of these heating devices described above involve the catalytic combustion of a combustible gas / oxidizing gas mixture, in a catalytic support of porous or fibrous type, the catalyst most often being metallic.

En outre, ils présentent tous comme caractéristique commune que le support catalytique est situé à une certaine distance des plaques ou parois de chauffe externe, de sorte qu'il y a forcément une perte d'efficacité dans la transmission de la chaleur provenant du front de combustion catalytique situé à une certaine distance desdites plaques de chauffe. In addition, they all have the common characteristic that the catalytic support is located at a certain distance from the external heating plates or walls, so that there is necessarily a loss of efficiency in the transmission of heat from the front of catalytic combustion located at a certain distance from said heating plates.

Par ailleurs, ils présentent tous un agencement complexe et un encombrement relativement grand par rapport à la chaleur dégagée par la combustion catalytique. Furthermore, they all have a complex arrangement and a relatively large size compared to the heat given off by catalytic combustion.

Enfin, les dispositifs précités ne sont pas modulables ni juxtaposables pour être adaptés à l'appareil de chauffage considéré. Finally, the above devices are not modular or juxtaposable to be adapted to the heating device considered.

Dans ces conditions, la présente invention propose un nouveau dispositif de chauffage catalytique présentant une nouvelle disposition du support catalytique par rapport au trajet du mélange gaz combustible/gaz comburant et à la plaque de chauffe externe, qui permet d'optimiser le rendement de chauffage du dispositif compte-tenu de l'encombrement qu'il présente, par une transmission optimale de la chaleur à la plaque de chauffe constituant un élément de chauffage par transmission ou rayonnement. Under these conditions, the present invention provides a new catalytic heating device having a new arrangement of the catalytic support with respect to the path of the fuel gas / oxidant gas mixture and to the external heating plate, which makes it possible to optimize the heating efficiency of the device taking into account the space it presents, by optimal transmission of heat to the heating plate constituting a heating element by transmission or radiation.

Le principe selon l'invention, est d'agencer le dispositif de telle sorte que le front de combustion soit placé au plus près de la surface à chauffer. The principle according to the invention is to arrange the device so that the combustion front is placed as close as possible to the surface to be heated.

Plus particulièrement, le dispositif de chauffage par combustion de gaz notamment de gaz de pétrole selon l'invention, comprend: - une enceinte de combustion plate délimitée par deux grandes parois planes parallèles dont au moins une est une plaque de chauffe en matériau métallique, ladite enceinte de combustion étant pourvue d'au moins une entrée et une sortie de gaz, - un circuit de circulation de gaz ménagé à l'intérieur de ladite enceinte de combustion entre chaque entrée et chaque sortie de gaz, la circulation de gaz traversant au moins une surface de contact catalytique. More particularly, the device for heating by combustion of gas, in particular petroleum gas according to the invention, comprises: - a flat combustion chamber delimited by two large parallel flat walls, at least one of which is a heating plate made of metallic material, said combustion chamber being provided with at least one gas inlet and one outlet, - a gas circulation circuit arranged inside said combustion chamber between each gas inlet and each outlet, the gas circulation passing through at least a catalytic contact surface.

Il est caractérisé en ce que le circuit de circulation de gaz est défini par au moins une cloison de support catalytique dont une face longitudinale constitue la surface de contact catalytique, ladite cloison s'étendant perpendiculairement à la plaque de chauffe, sur pratiquement toute la hauteur de ladite enceinte de combustion, de sorte que le front de combustion situé sur ladite cloison du support catalytique affleure la plaque de chauffe à la manière d'une résistance électrique dans un dispositif de chauffage électrique à plaques de chauffe. It is characterized in that the gas circulation circuit is defined by at least one catalytic support partition, one longitudinal face of which constitutes the catalytic contact surface, said partition extending perpendicularly to the heating plate, over practically the entire height. of said combustion chamber, so that the combustion front located on said partition of the catalytic support is flush with the heating plate in the manner of an electrical resistance in an electric heating device with heating plates.

Selon une caractéristique du dispositif de chauffage conforme à la présente invention, chaque cloison de support catalytique est percée d'une pluralité de trous traversant, d'axe perpendiculaire à la surface de contact catalytique, pour permettre le passage du gaz en combustion au travers de chaque cloison. According to a characteristic of the heating device according to the present invention, each catalytic support partition is pierced with a plurality of through holes, of axis perpendicular to the catalytic contact surface, to allow the passage of the gas in combustion through each partition.

Chaque cloison de support catalytique peut être avantageusement réalisée en céramique. Each catalytic support partition can advantageously be made of ceramic.

Ainsi, par rapport au garnissage catalytique prévus dans les dispositifs de chauffage de l'état de la technique, qui sont le plus souvent réalisés sous la forme d'un compactage de fibres, le dispositif selon l'invention présente un support catalytique sous la forme d'une cloison du type alvéolaire, avec des alvéoles à géométrie déterminée et contrôlée, ce qui permet un meilleur rendement et un meilleur contrôle de l'avancée du front de flamme. Thus, compared to the catalytic lining provided in the heating devices of the state of the art, which are most often produced in the form of fiber compacting, the device according to the invention has a catalytic support in the form of a partition of the alveolar type, with alveoli of determined and controlled geometry, which allows a better output and a better control of the advance of the flame front.

En effet, dans les dispositifs de l'état de la technique à garnissage catalytique sous forme de couche fibreuse, il est impossible de contrôler l'avancement du front de combustion car le garnissage est instable du fait de la répartition aléatoire des fibres dans la couche constituant le garnissage et de leur imprégnation par le catalyseur. Indeed, in the devices of the state of the art with catalytic lining in the form of a fibrous layer, it is impossible to control the progress of the combustion front because the lining is unstable due to the random distribution of the fibers in the layer constituting the packing and their impregnation with the catalyst.

On observe dans de tels dispositifs, des problèmes de transfert de matière dûs à la non-homogénéité de la couche fibreuse et dans certains cas, un emballement du système. In such devices, there are problems of material transfer due to the non-homogeneity of the fibrous layer and in some cases, system runaway.

Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux du dispositif de chauffage selon la présente invention, l'enceinte de combustion plate présente une forme parallélépipèdique rectangle. Il comprend au moins une paire de cloisons de support catalytique parallèles, une chambre d'évacuation des gaz étant définie entre les deux cloisons de support catalytique de chaque paire, et une chambre d'arrivée de gaz étant définie de part et d'autre de chaque paire. According to a particularly advantageous embodiment of the heating device according to the present invention, the flat combustion chamber has a rectangular parallelepiped shape. It comprises at least one pair of parallel catalytic support partitions, a gas discharge chamber being defined between the two catalytic support partitions of each pair, and a gas inlet chamber being defined on either side of each pair.

Dans ce cas, il est prévu une entrée de gaz débouchant dans chaque chambre d'arrivée et une sortie de gaz dans chaque chambre d'évacuation, les entrées de gaz communiquant entre elles par une conduite d'entrée commune prévue dans un premier montant latéral délimitant l'enceinte de combustion. Les sorties de gaz sont soit des orifices formés dans une plaque de chauffe, soit des sorties débouchant dans une conduite de sortie commune prévue dans un deuxième montant latéral délimitant l'enceinte de combustion, parallèle au premier montant latéral. In this case, there is provided a gas inlet opening into each inlet chamber and a gas outlet in each discharge chamber, the gas inlets communicating with each other by a common inlet pipe provided in a first lateral upright delimiting the combustion chamber. The gas outlets are either orifices formed in a heating plate, or outlets opening into a common outlet pipe provided in a second lateral upright delimiting the combustion chamber, parallel to the first lateral upright.

De façon particulièrement avantageuse, un tel dispositif de chauffage peut constituer un module élémentaire apte à être associé en parallèle avec plusieurs modules élémentaires par le raccordement des entrées, respectivement des sorties entre elles. In a particularly advantageous manner, such a heating device can constitute an elementary module capable of being associated in parallel with several elementary modules by the connection of the inputs, respectively of the outputs between them.

La description qui va suivre, en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. The description which follows, with reference to the appended drawings, given by way of nonlimiting examples, will make it clear what the invention consists of and how it can be implemented.

Sur les dessins annexés - la figure 1 représente une vue schématique en perspective d'un premier mode de réalisation du dispositif de chauffage conforme à la présente invention, avec un arrachement partiel de la plaque de chauffe, - la figure 2 représente une vue de-dessus d'un deuxième mode de réalisation du dispositif de chauffage conforme à la présente invention sans sa plaque de chauffe, - la figure 3 représente de façon schématique, en vue de-dessus l'association en parallèle de plusieurs modules élémentaires conformes à la présente invention. In the accompanying drawings - Figure 1 shows a schematic perspective view of a first embodiment of the heating device according to the present invention, with a partial cutaway of the heating plate, - Figure 2 shows a view of- above a second embodiment of the heating device according to the present invention without its heating plate, - Figure 3 shows schematically, in view from above the association in parallel of several elementary modules according to this invention.

Sur les figures 1 et 2 , on a représenté un dispositif de chauffage par combustion catalytique de gaz 100, notamment de gaz de pétrole, comme le
Propane ou le Butane. Ce dispositif de chauffage 100 comporte une enceinte de combustion 110 délimitée entre deux grandes parois planes parallèles 111,112 et quatre montants latéraux 113, 114, 115, 116.FIGS. 1 and 2 show a device for heating by catalytic combustion of gas 100, in particular petroleum gas, such as
Propane or Butane. This heating device 100 comprises a combustion chamber 110 delimited between two large parallel flat walls 111, 112 and four lateral uprights 113, 114, 115, 116.

Cette enceinte de combustion catalytique 110 présente dans cet exemple, une forme parallélépipèdique rectangle. This catalytic combustion chamber 110 has in this example, a rectangular parallelepiped shape.

Dans l'exemple représenté, une des grandes parois planes 112 définit le fond de l'enceinte de combustion et présente des bords latéraux recourbés formant deux des quatre montants latéraux 113, 114 délimitant ladite enceinte. L'autre grande paroi plane parallèle 111 est montée de manière amovible de façon à fermer supérieurement l'enceinte de combustion 110 (voir plus particulièrement la figure 1). Cette grande paroi plane 111 montée de manière amovible est réalisée en matériau métallique, tel que l'inox ou l'acier par exemple, et constitue la plaque de chauffe du dispositif de chauffage. Bien entendu, selon une variante de réalisation de ce dispositif, on peut envisager que la paroi plane constituant le fond de l'enceinte de combustion, soit également une plaque de chauffe dudit dispositif, réalisée alors en métal.Elle peut aussi être réalisée en un matériau résistant à la chaleur et isolant thermique de manière à ne pas jouer le rôle d'une plaque de chauffe. Il est intéressant de préciser que l'étanchéité thermique du côté de la plaque de chauffe 111 du dispositif de chauffage 100, est réalisé au niveau de la fermeture de ladite plaque de chauffe 111. In the example shown, one of the large flat walls 112 defines the bottom of the combustion chamber and has curved lateral edges forming two of the four lateral uprights 113, 114 delimiting said enclosure. The other large parallel flat wall 111 is removably mounted so as to close the combustion chamber 110 above (see more particularly FIG. 1). This large flat wall 111 removably mounted is made of metallic material, such as stainless steel or steel for example, and constitutes the heating plate of the heating device. Of course, according to an alternative embodiment of this device, it is conceivable that the flat wall constituting the bottom of the combustion chamber, is also a heating plate of said device, then made of metal. It can also be made of a heat resistant and heat insulating material so as not to act as a heating plate. It is interesting to note that the thermal seal on the side of the heating plate 111 of the heating device 100 is produced at the level of the closing of said heating plate 111.

La grande paroi plane 112 formant le fond de l'enceinte de combustion 110, ainsi que les deux autres montants latéraux parallèles 115, 116, sont maintenus solidaires ensemble par l'intermédiaire de deux tiges filetées 140 parallèles introduites au travers des montants latéraux 115,116 à chacune de leurs extrémités et vissées sur les côtés externes de ceux-ci par l'intermédiaire d'écrous 141 pour bloquer lesdits montants latéraux 115, 116 parallèles contre les bords de la grande paroi plane 112 à bords recourbés et coincer celle-ci entre lesdits montants latéraux 115, 116. Bien entendu, tout autre système mécanique d'assemblage peut être utilisé (clip, soudure, collage...etc). The large flat wall 112 forming the bottom of the combustion chamber 110, as well as the two other parallel lateral uprights 115, 116, are held together by means of two parallel threaded rods 140 introduced through the lateral uprights 115,116 to each of their ends and screwed to the external sides of these by means of nuts 141 to lock said lateral uprights 115, 116 parallel against the edges of the large flat wall 112 with curved edges and wedge it between said lateral uprights 115, 116. Of course, any other mechanical assembly system can be used (clip, welding, bonding, etc.).

On peut biensûr, prévoir selon une variante non représentée que la grande paroi plane 112 formant le fond de l'enceinte de combustion soit montée de manière amovible sur les montants latéraux. It can of course, provide in a variant not shown that the large flat wall 112 forming the bottom of the combustion chamber is removably mounted on the side uprights.

En outre, le dispositif de chauffage par combustion catalytique de gaz 100 comporte à l'intérieur de ladite enceinte de combustion 110, un circuit de circulation de gaz ménagé entre au moins une entrée et une sortie de gaz prévue dans l'enceinte de combustion. Ce circuit de circulation de gaz est défini par des cloisons de support catalytique 121, 122, 123, 124, chaque cloison de support catalytique présentant une face longitudinale qui constitue une surface de contact catalytique traversée par ledit circuit de circulation de gaz. Furthermore, the device for heating by catalytic combustion of gas 100 includes inside said combustion chamber 110, a gas circulation circuit formed between at least one gas inlet and one outlet provided in the combustion chamber. This gas circulation circuit is defined by catalytic support partitions 121, 122, 123, 124, each catalytic support partition having a longitudinal face which constitutes a catalytic contact surface traversed by said gas circulation circuit.

Plus particulièrement, dans l'exemple représenté sur les figures 1 et 2, il est prévu deux paires de cloisons de support catalytique parallèles 121, 122, et 123, 124, une chambre d'arrivée des gaz 130, 132, 134, étant définie de part et d'autre de chaque paire de cloisons catalytique 121, 122, 123, 124, et une chambre d'évacuation des gaz 131, 133 étant définie entre les deux cloisons de support catalytique 121, 122 et 123, 124, de chaque paire. More particularly, in the example shown in FIGS. 1 and 2, two pairs of parallel catalytic support partitions 121, 122, and 123, 124 are provided, a gas inlet chamber 130, 132, 134 being defined. on each side of each pair of catalytic partitions 121, 122, 123, 124, and a gas evacuation chamber 131, 133 being defined between the two catalytic support partitions 121, 122 and 123, 124, of each pair.

Chaque cloison de support catalytique s'étend perpendiculairement aux deux grandes parois planes 111, 112, sur pratiquement toute la hauteur de l'enceinte de combustion catalytique 110, et en longueur, sur toute la longueur de l'enceinte de combustion catalytique. Each catalytic support partition extends perpendicularly to the two large flat walls 111, 112, over practically the entire height of the catalytic combustion chamber 110, and in length, over the entire length of the catalytic combustion chamber.

La face longitudinale externe de chaque cloison de support catalytique 121, 122, 123, 124, tournée du côté des chambres d'arrivée de gaz 130, 132, 134, est revêtue d'un dépôt catalytique à base de platine ou de platine-palladium ou tout autre mélange complexe ayant des propriétés catalytiques de façon à constituer la surface de contact catalytique traversée par le mélange gazeux en combustion. The external longitudinal face of each catalytic support partition 121, 122, 123, 124, turned towards the side of the gas inlet chambers 130, 132, 134, is coated with a catalytic deposit based on platinum or platinum-palladium or any other complex mixture having catalytic properties so as to constitute the catalytic contact surface crossed by the gaseous mixture in combustion.

Ainsi, la face longitudinale externe de chaque cloison de support catalytique définit une surface de contact catalytique 121a, 122a, 123a, 124a
La disposition des cloisons de support catalytique 121, 122, 123, 124 perpendiculaires aux grandes parois planes et en particulier à la plaque de chauffe 111 en s'étendant sur pratiquement toute la hauteur de ladite enceinte de combustion, fait que les fronts de combustion 121b, 122b, 123b, 124b situés sur lesdites cloisons de support catalytique 121, 122, 123, 124, du côté de la face longitudinale externe constituant la surface de contact catalytique 121a, 122a, 123a, 124a, affleure la plaque de chauffe 111 à la manière d'une résistance électrique dans un dispositif de chauffage électrique à plaque de chauffe.Thus, the external longitudinal face of each catalytic support partition defines a catalytic contact surface 121a, 122a, 123a, 124a
The arrangement of the catalytic support partitions 121, 122, 123, 124 perpendicular to the large flat walls and in particular to the heating plate 111 extending over practically the entire height of said combustion chamber, means that the combustion fronts 121b , 122b, 123b, 124b located on said catalytic support partitions 121, 122, 123, 124, on the side of the external longitudinal face constituting the catalytic contact surface 121a, 122a, 123a, 124a, is flush with the heating plate 111 at the way of an electrical resistance in an electric heater with a heating plate.

On remarquera plus particulièrement sur la figure 1, que chaque cloison de support catalytique 121, 122, 123,124 est perçée d'une pluralité de trous traversant, d'axe perpendiculaire à la surface de contact catalytique 121a, 122a, 123a, 124a, pour permettre le passage du gaz en combustion au travers de chaque cloison 121, 122, 123, 124. Les trous traversant sont des alvéoles régulièrement réparties et calibrées. Chaque cloison de support catalytique 1l 121, 122, 123, 12lu, est réalisée en céramique, par exemple à base de cordiérite. On peut prévoir de réaliser chaque cloison de support catalytique ou tout autre matériau comme la fibre métallique céramisée présentée sous forme de feutre ou de tricot. It will be noted more particularly in FIG. 1, that each partition of catalytic support 121, 122, 123, 124 is drilled with a plurality of through holes, with an axis perpendicular to the catalytic contact surface 121a, 122a, 123a, 124a, to allow the passage of the gas in combustion through each partition 121, 122, 123, 124. The through holes are cells regularly distributed and calibrated. Each catalytic support partition 111 121, 122, 123, 12lu, is made of ceramic, for example based on cordierite. Provision can be made for each catalytic support partition or any other material such as ceramized metallic fiber presented in the form of felt or knitted fabric.

Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, il est prévu des entrées de gaz 130a, 132a, 132b, 134a, débouchant dans les chambres d'arrivée 130,132, 134, et une sortie de gaz lîla, llîb, 118a, 118c, dans chaque chambre d'évacuation, 131, 133. Les entrées de gaz communiquent entre elles par une conduite d'entrée commune 117 prévue dans un premier montant latéral 116 délimitant l'enceinte de combustion 110. In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, there are provided gas inlets 130a, 132a, 132b, 134a, opening into the inlet chambers 130, 132, 134, and a gas outlet lla, llb, 118a, 118c, in each evacuation chamber, 131, 133. The gas inlets communicate with each other by a common inlet pipe 117 provided in a first lateral upright 116 delimiting the combustion chamber 110.

Il ne peut être prévu avantageusement au moins un collecteur d'entrée (ici non représenté) qui injecte un mélange gazeux, gaz combustible/ gaz comburant dans la conduite d'entrée 117 via des entrées externes 117a, 117b. Ce collecteur d'entrée présente avantageusement une surpression comprise entre 0 et quelques dizaines de millibars par rapport à la pression atmosphérique, pour que la circulation du mélange en combustion catalytique se fasse à l'intérieur de l'enceinte de combustion d'un bout à l'autre de circuit en assurant une combustion complète. Advantageously, at least one inlet manifold cannot be provided (here not shown) which injects a gaseous mixture, combustible gas / oxidizing gas, into the inlet pipe 117 via external inputs 117a, 117b. This inlet manifold advantageously has an overpressure of between 0 and a few tens of millibars relative to atmospheric pressure, so that the circulation of the mixture in catalytic combustion takes place inside the combustion chamber from end to end. the other of the circuit ensuring complete combustion.

Le mélange de gaz combustible/gaz comburant à l'entrée 117a, 117b du circuit du dispositif de chauffage 100 est sensiblement stoechiométrique, alors que le mélange à la sortie du circuit ne contient pas d'imbrûlés, mais essentiellement du CO2. The mixture of combustible gas / oxidizing gas at the inlet 117a, 117b of the circuit of the heating device 100 is substantially stoichiometric, while the mixture at the outlet of the circuit does not contain unburnt matter, but essentially CO2.

Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, les sorties de gaz sont des orifices 1 1 la, 1 1 lob, formés dans la grande paroi plane formant la plaque de chauffe 111 et constituant également le couvercle de l'enceinte de combustion. In the embodiment shown in Figure 1, the gas outlets are orifices 1 1 la, 1 1 lob, formed in the large flat wall forming the heating plate 111 and also constituting the cover of the combustion chamber.

Dans une variante de réalisation représentée sur la figure 2, les sorties de gaz 118a, 118c, sont formées dans un deuxième montant latéral 115, parallèle au premier montant latéral 116, et débouchent dans une conduite de sortie commune 118 prévue dans ledit montant latéral 115. In an alternative embodiment shown in FIG. 2, the gas outlets 118a, 118c, are formed in a second lateral upright 115, parallel to the first lateral upright 116, and lead into a common outlet pipe 118 provided in said lateral upright 115 .

Cette conduite de sortie commune 118 comporte une sortie centrale 1 1 8b située au milieu du montant.This common outlet pipe 118 has a central outlet 1 1 8b located in the middle of the upright.

En outre, comme on peut le remarquer, les sorties 1 1 8a et 118c, formées dans le montant latéral 115 débouchent vers l'extérieur directement à partir de l'enceinte de combustion 110. In addition, as can be seen, the outlets 1 1 8a and 118c, formed in the lateral upright 115 open outwards directly from the combustion chamber 110.

Le mode de réalisation de la figure 1 est particulièrement adapté pour constituer un dispositif de chauffage de combustion catalytique d'un appareil de chauffage de type four, car les fumées issues de la combustion catalytique s'échappent au travers des orifices 1 1 la, 1 1 lob, formés dans la plaque de chauffe 111, directement à l'intérieur du four pour améliorer la cuisson des aliments dans le four. The embodiment of Figure 1 is particularly suitable for constituting a catalytic combustion heating device of a furnace type heater, because the fumes from the catalytic combustion escape through the orifices 1 1 la, 1 1 lob, formed in the heating plate 111, directly inside the oven to improve the cooking of food in the oven.

Par contre, le mode de réalisation représenté sur la figure 2, est plus particulièrement adapté pour des appareils de type friteuses, crêpières ou encore plaques de cuisson ou appareils de chauffage de toute nature. On the other hand, the embodiment shown in FIG. 2 is more particularly suitable for devices of the fryer type, crepe makers or even hobs or heating devices of any kind.

Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 2, il peut être prévu un collecteur de sortie (ici non représenté) placé sur les sorties de gaz 118a, 118b, 118c, ce collecteur de sortie est apte à recueillir les fumées de combustion évacuées de ladite enceinte de combustion. In the embodiment shown in FIG. 2, an outlet manifold (here not shown) can be provided placed on the gas outlets 118a, 118b, 118c, this outlet manifold is able to collect the combustion fumes discharged from said combustion chamber.

Le dispositif de chauffage à combustion catalytique représenté sur les figures 1 et 2 peut constituer un module élémentaire apte à être associé en parallèle avec plusieurs modules élémentaires du même type selon des figures géométriques et des puissances adaptées à la géométrie de l'appareil envisagé par le raccordement des conduites d'entrée entre elles, comme cela est schématisé sur la figure 3. The catalytic combustion heating device shown in FIGS. 1 and 2 can constitute an elementary module able to be associated in parallel with several elementary modules of the same type according to geometrical figures and powers adapted to the geometry of the device envisaged by the connection of the inlet pipes to each other, as shown diagrammatically in Figure 3.

Plus particulièrement, on remarquera sur les figures 1 et 2 que les conduites d'entrée communes 117 comportent des ouvertures latérales pourvues d'un filetage interne (voir figure 1) qui sont aptes à être opturées au moyen de vis lorsque le dispositif de chauffage est utilisé seul ou à être raccordées à d'autres conduites d'entrée de dispositifs de chauffage du même type pour un montage en parallèle comme cela est schématisé sur la figure 3. More particularly, it will be noted in FIGS. 1 and 2 that the common inlet pipes 117 have lateral openings provided with an internal thread (see FIG. 1) which are able to be opted by means of screws when the heating device is used alone or to be connected to other inlet pipes of heating devices of the same type for parallel mounting as shown in Figure 3.

En effet, la figure 3 montre une association de quatre modules élémentaires du type du dispositif de chauffage 100 représenté sur la figure 2. On voit ici que les conduites d'entrée communes sont raccordées entre elles et un collecteur schématisé A1 distribue un mélange gazeux à l'intérieur desdites conduites. Les conduites de sortie communes sont raccordées entre elles de la même manière que les conduites d'entrée et débouchent dans un collecteur de sortie commun schématisé B1. On peut alors facilement adapter la surface de chauffe du dispositif de chauffage en fonction de l'appareil de chauffage envisagé. Indeed, Figure 3 shows an association of four elementary modules of the type of the heating device 100 shown in Figure 2. We see here that the common inlet pipes are connected together and a schematic collector A1 distributes a gas mixture to inside said conduits. The common outlet pipes are connected to each other in the same way as the inlet pipes and open into a common outlet manifold shown diagrammatically B1. It is then easy to adapt the heating surface of the heating device according to the envisaged heating appliance.

Il est intéressant de préciser qu'un dispositif de chauffage du type représenté sur les figures 1 ou 2, présente un encombrement minimum, par exemple l'enceinte de combustion présente des dimensions de 15 cm par 15 cm de côtés, pour une puissance maximum, dans l'exemple donné la puissance fournie est de l'ordre de 1 kWatt. It is interesting to note that a heating device of the type shown in FIGS. 1 or 2 has a minimum size, for example the combustion chamber has dimensions of 15 cm by 15 cm sides, for maximum power, in the example given, the power supplied is of the order of 1 kWatt.

Par ailleurs, le dispositif ou module de chauffage à combustion catalytique représenté sur les figures 1 à 3 peut comporter de manière particulièrement avantageuse des moyens d'amorçage (non représentés) de la combustion en voisinage de l'entrée de gaz de l'enceinte de combustion. Furthermore, the catalytic combustion heating device or module shown in FIGS. 1 to 3 may particularly advantageously include means for initiating combustion (not shown) in the vicinity of the gas inlet of the enclosure. combustion.

Les moyens d'amorçage non représentés peuvent être constitués par tout dispositif générant un échauffement suffisant, tel qu'un dispositif piézo-électrique qui génère une étincelle électrique, une éffluve électrique, une résistance électrique apte à produire un échauffement local. The ignition means, not shown, can be constituted by any device generating sufficient heating, such as a piezoelectric device which generates an electrical spark, an electrical corona, an electrical resistance capable of producing local heating.

Enfin, un tel dispositif 100 peut comporter à la sortie du circuit de gaz, un dispositif d'aspiration (non représenté) apte à aspirer les fumées générées par la combustion catalytique, pour assurer en amont la circulation du mélange en combustion catalytique d'un bout à l'autre du circuit. Finally, such a device 100 may comprise, at the outlet of the gas circuit, a suction device (not shown) capable of sucking the fumes generated by the catalytic combustion, to ensure the circulation of the mixture in catalytic combustion of a across the circuit.

La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit.  The present invention is in no way limited to the embodiments described and shown, but a person skilled in the art will know how to make any variant in accordance with his spirit.

Claims (21)

REVENDICATIONS 1. Dispositif de chauffage (100) par combustion catalytique de gaz, notamment de gaz de pétrole, comprenant: - une enceinte de combustion (110) plate délimitée par deux grandes parois planes (111, 112) parallèles dont au moins une est une plaque de chauffe en matériau métallique, ladite enceinte de combustion (110) étant pourvue d'au moins une entrée (130a, 132a, 132b, 134a) et une sortie de gaz(llla, lîlb), - un circuit de circulation de gaz, ménagé à l'intérieur de ladite enceinte de combustion (110) entre chaque entrée (130a, 132a, 132b, 134a) et chaque sortie (villa, 1 1 lob) de gaz, le circuit de circulation de gaz traversant au moins une surface de contact catalytique (121a, 122a, 123a, 124a), caractérisé en ce que le circuit de circulation de gaz est défini par au moins une cloison de support catalytique (121, 122, 123, 124) dont une face longitudinale constitue la surface de contact catalytique (121a, 122a, 123a, 124a), ladite cloison s'étendant perpendiculairement à la plaque de chauffe (111), sur pratiquement toute la hauteur de ladite enceinte de combustion (110) de sorte que le front de combustion (121b, 122b, 123b, 124b) situé sur ladite cloison de support catalytique (121, 122, 123, 124) affleure la plaque de chauffe (111) à la manière d'une résistance électrique dans un dispositif de chauffage électrique à plaque de chauffe. 1. Heating device (100) by catalytic combustion of gas, in particular petroleum gas, comprising: - a flat combustion chamber (110) delimited by two large flat walls (111, 112) parallel of which at least one is a plate heating element made of metallic material, said combustion chamber (110) being provided with at least one inlet (130a, 132a, 132b, 134a) and one gas outlet (llla, lîlb), - a gas circulation circuit, arranged inside said combustion chamber (110) between each gas inlet (130a, 132a, 132b, 134a) and each gas outlet (villa, 1 1 lob), the gas circulation circuit passing through at least one contact surface catalytic (121a, 122a, 123a, 124a), characterized in that the gas circulation circuit is defined by at least one catalytic support partition (121, 122, 123, 124) of which a longitudinal face constitutes the catalytic contact surface (121a, 122a, 123a, 124a), said partition extending perpendicularly rement to the heating plate (111), over almost the entire height of said combustion chamber (110) so that the combustion front (121b, 122b, 123b, 124b) located on said catalytic support partition (121, 122 , 123, 124) is flush with the heating plate (111) in the manner of an electrical resistance in an electric heating device with a heating plate. 2. Dispositif de chauffage selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque cloison de support catalytique (121, 122, 123, 124) est percée d'une pluralité de trous traversant, d'axe perpendiculaire à la surface de contact catalytique (121a, 122a, 123a, 124a), pour permettre le passage du gaz en combustion au travers de chaque cloison. 2. Heating device according to claim 1, characterized in that each catalytic support partition (121, 122, 123, 124) is pierced with a plurality of through holes, with an axis perpendicular to the catalytic contact surface (121a , 122a, 123a, 124a), to allow the passage of the combustion gas through each partition. 3. Dispositif de chauffage selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque cloison de support catalytique (121, 122, 123, 124) est réalisée en céramique. 3. Heating device according to claim 2, characterized in that each catalytic support partition (121, 122, 123, 124) is made of ceramic. 4. Dispositif de chauffage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la face longitudinale de chaque cloison de support catalytique (121, 122, 123, 124), qui définit la surface de contact catalytique (121a, 122a, 123a, 124a), est revêtue d'un dépôt catalytique à base de platine ou de platine-palladium. 4. Heating device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the longitudinal face of each catalytic support partition (121, 122, 123, 124), which defines the catalytic contact surface (121a, 122a, 123a, 124a), is coated with a catalytic deposit based on platinum or platinum-palladium. 5. Dispositif de chauffage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les deux grandes parois planes parallèles (111, 112) délimitant l'enceinte de combustion (110) plate, constituent deux plaques de chauffe en matériau métallique. 5. Heating device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the two large parallel flat walls (111, 112) delimiting the combustion chamber (110) flat, constitute two heating plates of metallic material. 6. Dispositif de chauffage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque plaque de chauffe (111) est montée de manière amovible. 6. Heating device according to one of claims 1 to 5, characterized in that each heating plate (111) is removably mounted. 7. Dispositif de chauffage selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'enceinte de combustion (110) plate présente une forme parallélépipèdique rectangle. 7. Heating device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the combustion chamber (110) flat has a rectangular parallelepiped shape. 8. Dispositif de chauffage selon la revendication 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une paire de cloisons de support catalytique parallèles (121, 122, 123, 124), une chambre d'évacuation des gaz (131, 133) étant définie entre les deux cloisons de support catalytique (121, 122, 123, 124) de chaque paire, et une chambre d'arrivée des gaz (130, 132, 134) étant définie de part et d'autre de chaque paire. 8. Heating device according to claim 1 to 7, characterized in that it comprises at least one pair of parallel catalytic support partitions (121, 122, 123, 124), a gas evacuation chamber (131, 133 ) being defined between the two catalytic support partitions (121, 122, 123, 124) of each pair, and a gas inlet chamber (130, 132, 134) being defined on either side of each pair. 9. Dispositif de chauffage selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il est prévu au moins une entrée de gaz (130a, 132a, 132b, 134a) débouchant dans chaque chambre d'arrivée (130, 132, 134) et au moins une sortie de gaz (villa, 111 b) dans chaque chambre d'évacuation (131, 133), les entrées de gaz (130a, 132a, 132b, 134a) communiquant entre elles par une conduite d'entrée commune (117) prévue dans un premier montant latéral (116) délimitant l'enceinte de combustion (110). 9. Heating device according to claim 8, characterized in that there is provided at least one gas inlet (130a, 132a, 132b, 134a) opening into each inlet chamber (130, 132, 134) and at least a gas outlet (villa, 111b) in each evacuation chamber (131, 133), the gas inlets (130a, 132a, 132b, 134a) communicating with each other by a common inlet pipe (117) provided in a first lateral upright (116) delimiting the combustion chamber (110). 10. Dispositif de chauffage selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un collecteur d'entrée qui injecte un mélange gazeux dans la conduite d'entrée. 10. Heating device according to claim 9, characterized in that it comprises at least one inlet manifold which injects a gaseous mixture into the inlet pipe. 11. Dispositif de chauffage selon la revendication 10, caractérisé en ce que le collecteur d'entrée présente une surpression comprise entre 0 et quelques dizaines de millibars par rapport à la pression atmosphérique, pour que la circulation du mélange en combustion catalytique se fasse d'un bout à l'autre du circuit en y assurant une combustion complète. 11. Heating device according to claim 10, characterized in that the inlet manifold has an overpressure of between 0 and a few tens of millibars with respect to atmospheric pressure, so that the circulation of the mixture in catalytic combustion takes place across the circuit ensuring complete combustion. 12. Dispositif de chauffage selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que les sorties de gaz (llla, 1 1 lob) sont des orifices formés dans une plaque de chauffe (111). 12. Heating device according to one of claims 9 to 11, characterized in that the gas outlets (llla, 1 1 lob) are orifices formed in a heating plate (111). 13. Dispositif de chauffage selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que les sorties de gaz (118a, 118c) débouchent dans une conduite de sortie (118) commune prévue dans un deuxième montant latéral (115) délimitant l'enceinte de combustion (110), parallèle au premier montant latéral (116). 13. Heating device according to one of claims 9 to 11, characterized in that the gas outlets (118a, 118c) open into a common outlet pipe (118) provided in a second lateral upright (115) delimiting the combustion chamber (110), parallel to the first lateral upright (116). 14. Dispositif de chauffage selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comporte un collecteur de sortie qui recueille les fumées de combustion évacuées de ladite conduite de combustion. 14. Heating device according to claim 13, characterized in that it comprises an outlet manifold which collects the combustion fumes discharged from said combustion pipe. 15. Dispositif de chauffage selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'il constitue un module élémentaire (100) apte à être associé en parallèle avec plusieurs modules élémentaires (100) par le raccordement des entrées, respectivement des sorties entre elles. 15. Heating device according to one of claims 1 to 14, characterized in that it constitutes an elementary module (100) capable of being associated in parallel with several elementary modules (100) by connecting the inputs, respectively the outputs between them. 16. Dispositif de chauffage selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'amorçage de la combustion au voisinage de l'entrée de gaz de l'enceinte de combustion. 16. Heating device according to one of claims 1 to 15, characterized in that it comprises means for initiating combustion in the vicinity of the gas inlet of the combustion chamber. 17. Dispositif de chauffage selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que le mélange gaz combustible/gaz comburant à l'entrée du circuit est sensiblement stoechiométrique, alors que le mélange à la sortie du circuit ne contient pas d'imbrûlés, mais essentiellement du CO2. 17. Heating device according to one of claims 1 to 16, characterized in that the fuel gas / oxidant gas mixture at the inlet of the circuit is substantially stoichiometric, while the mixture at the outlet of the circuit does not contain unburnt, but mainly CO2. 18. Dispositif de chauffage selon l'une des revendications 16 ou 17, caractérisé en ce que les moyens d'amorçage sont constitués par tout dispositif générant un échauffement suffisant, tel qu'un dispositif piézoélectrique qui génère une étincelle électrique, une effluve électrique, une résistance électrique, apte à produire un échauffement local. 18. Heating device according to one of claims 16 or 17, characterized in that the priming means are constituted by any device generating sufficient heating, such as a piezoelectric device which generates an electric spark, an electric scent, an electrical resistance, capable of producing local heating. 19. Dispositif de chauffage selon l'une des revendications 1 à 18, caractérisé en ce qu'il comporte à la sortie du circuit un dispositif d'aspiration apte à aspirer les fumées générées par la combustion catalytique, pour assurer en amont la circulation du mélange en combustion catalytique d'un bout à l'autre du circuit. 19. Heating device according to one of claims 1 to 18, characterized in that it comprises at the outlet of the circuit a suction device capable of sucking the fumes generated by the catalytic combustion, to ensure the circulation of the mixture in catalytic combustion throughout the circuit. 20. Appareil de chauffage, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de chauffage selon l'une des revendications 1 à 19. 20. Heating appliance, characterized in that it comprises a heating device according to one of claims 1 to 19. 21. Appareil domestique de cuisson, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de chauffage selon l'une des revendications 1 à 19.  21. Domestic cooking appliance, characterized in that it comprises a heating device according to one of claims 1 to 19.